Tài liệu Bài giảng Kỹ thuật Vi xử lý _chương 3 doc

Bay giảng Kỹ thuậtVi xử lý Ngành Điện tử-Viễn thông Đại học Bách khoa ĐàNẵng củaHồ Viết Việt, Khoa CNTT-ĐTVT Tài liệu tham khảo [1] Kỹ thuậtvi xử lý, Văn Thế Minh, NXB Giáo dục, 1997 [2] Kỹ thuậtvi xử lý và Lập trình Assembly cho hệ vi xử lý, Đỗ Xuân Tiến, NXB Khoa học& kỹ thuật, 2001 Chương 3 Vi xử lý 8088-Intel 3.1 Kiến trúc và hoạt động của 8088 - Nguyên lý hoạt động - Sơ đồ khối chức năng 3.2 Cấu trúc thanh ghi của 8088 3.3 Phương pháp quản lý bộ nhớ 3.4 Mô tả tập lệnh Assembly Lấy - Giải mã - Thực hiện lệnh Tìm và copy các byte lệnh từ bộ nhớ Giải mã lệnhTạo ra các tín hiệu điều khiển để thực hiện lệnh Nguyên lý hoạt động của một bộ vi xử lý Chu kỳ lệnh và Chu kỳ máy • Chu kỳ lệnh: Tổng thời gian tìm lệnh, giải mã lệnh và thực hiện 1 lệnh • Nói chung, Chu kỳ lệnh của các lệnh khác nhau là khác nhau • Chu kỳ lệnh bao giờ cũng bằng một số nguyên lần chu kỳ máy • Chu kỳ máy bằng nghịch đảo của tần số hoạt động (tốc độ đồng hồ) của bộ vi xử lý 3.1 Kiến trúc và Hoạt động của 8088 Đơnvị giao tiếpBus -BIU • Phát các tín hiệu địa chỉ đến bộ nhớ và các cổng I/O thông qua A-Bus • Đọc mã lệnh từ bộ nhớ thông qua D-Bus • Đọc dữ liệu từ bộ nhớ thông qua D-Bus •Ghi dữ liệu vào bộ nhớ thông qua D-Bus • Đọc dữ liệu từ các cổng I thông qua D-Bus •Ghi dữ liệu ra các cổng O thông qua D-Bus Đơn vị thực hiện - EU •Bao gồm CU và ALU •CU :Giải mã lệnh để tạo ra các tín hiệu điều khiển nhằm thực hiện lệnh đã được giải mã •ALU: thực hiện các thao tác khác nhau đối với các toán hạng của lệnh Tổ chức của microprocessor ALU BIU Control Control registers General purpose registers Status Registers Control Data Address CPU Xử lý lệnh của các vi xử lý trước 8086/8088 •Một thủ tục đơn giản gồm 3 bước: –Lấy lệnh từ bộ nhớ –Giải mã lệnh –Thực hiện lệnh •Lấy các toán hạng từ bộ nhớ (nếucó) •Lưu trữ kết quả Fetch 1 Decode 1 Execute 1 Fetch 2 Decode 2 Execute 2 … . Busy Idle Busy … .Busy Idle Busy Microprocessor Bus Cơ chế Pipelining P ipelining Bus Fetch 1 Fetch 2 Fetch 3 Fetch 4 Store 1 Fetch 5 … . Fetch 6 Fetch 7 Load 2 Instruction Unit Decode 1 Decode 2 Decode 3 Decode 4 Idle Decode 5 … . Decode 6 Idle Decode 7 Exec. 1 Exec. 2 Exec. 3 Exec. 4 Idle Idle Exec. 5 Exec. 6 Exec. 7 Idle Execution Unit Memory request Memory request [...]... (Alignment check) (VM) Virtual mode (RF) Resume (NT) Nested task (IOPL) Input/output privilege level (O) Overflow (D) Direction (I) Interrupt (T) Trace (S) Sign (Z) Zero (A) Auxiliary Carry (P) Parity (C) Carry 8086, 8088, 80186 80286 8 038 6, 80486DX 80486SX 3. 3 Phương pháp quản lý bộ nhớ - Bộ nhớ được xem là một tập hợp các ô nhớ - Mỗi ô nhớ được nhận dạng bằng một Địa chỉ vật lý duy nhất 20-bit - Trong... 8-bit value 12H Immediate B4 12 OP DATA8 MOV AX, 1 234 h Move to AX the value 1 234 h Immediate B8 34 OP DATA16 MOV AX, CONST Move to AX the constant defined as CONST Immediate B8 lsb msb OP DATA16 MOV AX, X Move to AX the address or offset of the variable X Immediate B8 lsb msb OP DATA16 MOV AX, [1 234 h] Move to AX the value at memory location 1 234 h Direct A1 34 12 OP DISP16 MOV AX, [X] Move to AX the value... pointed to by DS:X the value in AX Base Plus Index 89 01 OP MODE MOV AX, [BX + DI + 1 234 h] Move word in memory location DS:BX + DI + 1 234 h to AX register Base Rel Plus Index 8B 81 34 12 OP MODE MOV word [BX + DI + 1 234 h], 5678h Move immediate value 5678h to memory location BX + DI + 1 234 h Base Rel Plus Index C7 81 34 12 78 56 DISP16 Mã máy Một lệnh có thể dài từ1 đến 6 byte • Byte 1 gồm: – Opcode (6... Nhóm lệnh logic - Nhóm lệnh Rẽ nhánh - Nhóm lệnh thao tác string - Nhóm lệnh hỗn hợp Nhóm lệnh chuyển số liệu Data Transfer Instructions -Chuyển số liệu (sao chép số liệu) từ vị trí này sang vị trí khác - Nguồn số liệu không thay đổi - Đich sẽ có giá trị như giá trị của Nguồn - Các lệnh chuyển số liệu không ảnh hưởng đến các cờ trạng thái trên thanh ghi cờ - Một số lệnh tiêu biểu: MOV, XCHG Data Transfer... truy cập một ô nhớ, Địa chỉ vật lý của nó được tạo ra từ hai giá trị 16-bit: Địa chỉ segment và Địa chỉ Offset - Địa chỉ logic = Địa chỉ segment:Địa chỉ offset Mối liên hệ giữa ĐCVL và ĐCLG A=Bus 19 0 Địa chỉ vật lý 15 0 Thanh ghi offset 15 0 Thanh ghi Segment 0000 3. 4 Mô tả tập lệnh Assembly của 8086/8088 - Khuôn dạng: Mnemonics Các toán hạng - Nhóm lệnh chuyển số liệu - Nhóm lệnh số học - Nhóm lệnh... kích cỡ - T/h1 và T/h2 không thể đồng thời thuộc bộ nhớ - T/h1 và T/h2 không thể là các thanh ghi segment Các mode địa chỉ - Khi thực hiện lệnh, VXL sẽ thực hiện những thao tác nhất định trên số liệu, các số liệu này được gọi chung là các toán hạng - Các toán hạng trong một câu lệnh có thể là một phần của câu lệnh (ở dạng mã máy), có thể nằm ở một thanh ghi của VXL hoặc ở Bộ nhớ -Cách xác định toán... Pointer Source Index 0 0 IP SP BP SI DI } } } Các thanh ghi đa năng 7 Accumulator Base Counter Data 0 AH BH CH DH 7 0 AL BL CL DL AX BX CX DX - Có thể truy cập như các thanh ghi 8-bit - Lưu trữ tạm thời dữ liệu để truy cập nhanh hơn và tránh khỏi phải truy cập bộ nhớ - Có công dụng đặc biệt đối với một số câu lệnh Các thanh ghi segment 15 Code Segment Data Segment Stack Segment Extra Segment 0 CS DS SS ES... trong các câu lệnh được gọi là các mode (định) địa chỉ Các mode địa chỉ - Mode địa chỉ thanh ghi: MOV AX,BX - Mode địa chỉ tức thì: MOV AL,55h - Các mode địa chỉ bộ nhớ: Các cách thức xác định địa chỉ vât lý của toán hạng nằm trong bộ nhớ: Mode địa chỉ trực tiếp Các mode địa chỉ gián tiếp … Mode địa chỉ trực tiếp (Direct Addressing Mode) Mode địa chỉ gián tiếp thanh ghi (Register Indirect Addressing Mode).. .3. 2 Cấu trúc thanh ghi của 8088 8088 có 14 thanh ghi 16-bit Cấu trúc thanh ghi của họ x86 General Purpose Special Registers Accumulator AH AL AX EAX BL Flags BX CH CL CX Data DL DX EDX FLAG SP ESP Base... value in memory location DS:X Direct A1 lsb msb OP DISP16 Các ví dụ Instruction Comment Addressing Mode Memory Contents MOV [X], AX Move to the memory location pointed to by DS:X the value in AX Direct A3 lsb msb OP DATA16 MOV AX, [DI] Move to AX the 16-bit value pointed to by DS:DI Indexed 8B 05 OP MODE MOV [DI], AX Move to address DS:DI the 16-bit value in AX Indexed 89 05 OP MODE MOV AX, [BX] Move . Bay giảng Kỹ thuậtVi xử lý Ngành Điện tử -Vi n thông Đại học Bách khoa ĐàNẵng củaHồ Vi t Vi t, Khoa CNTT-ĐTVT Tài liệu tham khảo [1] Kỹ thuậtvi xử lý, Văn. 1997 [2] Kỹ thuậtvi xử lý và Lập trình Assembly cho hệ vi xử lý, Đỗ Xuân Tiến, NXB Khoa học& kỹ thuật, 2001 Chương 3 Vi xử lý 8088-Intel 3. 1 Kiến